Diferència clau: model Bohr vs quàntic
El model de Bohr i el model quàntic són models que expliquen l'estructura d'un àtom. El model de Bohr també s'anomena model de Rutherford-Bohr perquè és una modificació del model de Rutherford. El model de Bohr va ser proposat per Niels Bohr el 1915. El model quàntic és el model modern d'un àtom. La diferència clau entre Bohr i el model quàntic és que el model de Bohr afirma que els electrons es comporten com a partícules, mentre que el model quàntic explica que l'electró té un comportament tant de partícules com d'ona.
Què és el model Bohr?
Com s'ha esmentat anteriorment, el model de Bohr és una modificació del model de Rutherford, ja que el model de Bohr explica l'estructura de l'àtom com a compost d'un nucli envoltat d'electrons. Però el model de Bohr és més avançat que el model de Rutherford perquè diu que els electrons sempre viatgen en capses o òrbites específiques al voltant del nucli. Això també afirma que aquestes petxines tenen energies diferents i tenen forma esfèrica. Això va ser suggerit per observacions dels espectres de línies de l'àtom d'hidrogen.
A causa de la presència de línies discretes en els espectres de línies, Bohr va afirmar que els orbitals d'un àtom tenen energies fixes i els electrons poden s altar d'un nivell d'energia a un altre emetent o absorbint energia, donant lloc a una línia en el espectre de línies.
Principals postulats del model de Bohr
-
Els electrons es mouen al voltant del nucli en orbitals esfèrics que tenen una mida i una energia fixes.
- Cada òrbita té un radi diferent i s'anomena des del nucli cap a l'exterior com n=1, 2, 3, etc. o n=K, L, M, etc. on n és el nombre de nivell d'energia fix.
- L'energia d'un orbital està relacionada amb la seva mida.
- L'òrbita més petita té l'energia més baixa. L'àtom és completament estable quan els electrons es troben al nivell d'energia més baix.
- Quan un electró es mou en un orbital determinat, l'energia d'aquest electró és constant.
- Els electrons poden passar d'un nivell d'energia a un altre absorbint o alliberant energia.
- Aquest moviment provoca radiació.
El model de Bohr s'adapta perfectament a l'àtom d'hidrogen que té un sol electró i un petit nucli carregat positivament. A part d'això, Bohr va utilitzar la constant de Plank per calcular l'energia dels nivells d'energia de l'àtom.
Figura 01: el model de Bohr per a l'hidrogen
Però hi havia pocs inconvenients del model de Bohr a l'hora d'explicar l'estructura atòmica d'àtoms diferents de l'hidrogen.
Limitacions del model Bohr
- El model de Bohr no va poder explicar l'efecte Zeeman (efecte del camp magnètic sobre l'espectre atòmic).
- No podria explicar l'efecte Stark (efecte del camp elèctric sobre l'espectre atòmic).
- El model de Bohr no explica els espectres atòmics dels àtoms més grans.
Què és el model quàntic?
Tot i que el model quàntic és molt més difícil d'entendre que el model de Bohr, explica amb precisió les observacions sobre els àtoms grans o complexos. Aquest model quàntic es basa en la teoria quàntica. Segons la teoria quàntica, un electró té dualitat partícula-ona i és impossible localitzar la posició exacta de l'electró (principi d'incertesa). Així, aquest model es basa principalment en la probabilitat que un electró es trobi a qualsevol lloc de l'orbital. També afirma que els orbitals no sempre són esfèrics. Els orbitals tenen formes particulars per a diferents nivells d'energia i són estructures 3D.
Segons el model quàntic, un electró pot rebre un nom amb l'ús de nombres quàntics. S'utilitzen quatre tipus de nombres quàntics en això;
- Nombre quàntic principal, n
- Nombre quàntic de moment angular, I
- Nombre quàntic magnètic, ml
- Número quàntic de gir, ms
El nombre quàntic principal explica la distància mitjana de l'orbital des del nucli i el nivell d'energia. El nombre quàntic del moment angular explica la forma de l'orbital. El nombre quàntic magnètic descriu l'orientació dels orbitals a l'espai. El nombre quàntic d'espín dóna el gir d'un electró en un camp magnètic i les característiques de l'ona de l'electró.
Figura 2: estructura espacial dels orbitals atòmics.
Quina diferència hi ha entre Bohr i el model quàntic?
Bohr vs model quàntic |
|
| El model de Bohr és un model atòmic proposat per Niels Bohr (el 1915) per explicar l'estructura d'un àtom. | El model quàntic és un model atòmic que es considera el model atòmic modern per explicar l'estructura d'un àtom amb precisió. |
| Comportament dels electrons | |
| El model de Bohr explica el comportament de partícules d'un electró. | El model quàntic explica la dualitat ona-partícula d'un electró. |
| Aplicacions | |
| El model de Bohr es pot aplicar per a àtoms d'hidrogen, però no per a àtoms grans. | El model quàntic es pot utilitzar per a qualsevol àtom, inclosos els més petits i els àtoms grans i complexos. |
| Forma dels orbitals | |
| El model de Bohr no descriu les formes exactes de cada orbital. | El model quàntic descriu totes les formes possibles que pot tenir un orbital. |
| Efectes electromagnètics | |
| El model Bohr no explica l'efecte Zeeman (efecte del camp magnètic) o l'efecte Stark (efecte del camp elèctric). | El model quàntic explica els efectes Zeeman i Stark amb precisió. |
| Nombres quàntics | |
| El model de Bohr no descriu els nombres quàntics a part del nombre quàntic principal. | El model quàntic descriu els quatre nombres quàntics i les característiques d'un electró. |
Resum: Bohr i model quàntic
Tot i que els científics van proposar diversos models atòmics diferents, els models més notables van ser el model de Bohr i el model quàntic. Aquests dos models estan estretament relacionats, però el model quàntic és molt més detallat que el model de Bohr. Segons el model de Bohr, un electró es comporta com una partícula, mentre que el model quàntic explica que l'electró té un comportament tant de partícula com d'ona. Aquesta és la diferència principal entre Bohr i el model quàntic.
Baixa la versió PDF de Bohr vs Quantum Model
Podeu baixar la versió PDF d'aquest article i utilitzar-la per a finalitats fora de línia segons les notes de citació. Si us plau, descarregueu la versió PDF aquí Diferència entre el model Bohr i el model quàntic.
